KR101300815B1 - Production of carbonyl fluoride - Google Patents

Production of carbonyl fluoride Download PDF

Info

Publication number
KR101300815B1
KR101300815B1 KR1020067018250A KR20067018250A KR101300815B1 KR 101300815 B1 KR101300815 B1 KR 101300815B1 KR 1020067018250 A KR1020067018250 A KR 1020067018250A KR 20067018250 A KR20067018250 A KR 20067018250A KR 101300815 B1 KR101300815 B1 KR 101300815B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chlorine
oxygen
irradiation
light
wavelength
Prior art date
Application number
KR1020067018250A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070018884A (en
Inventor
막스 브라운
요한스 아이허
Original Assignee
솔베이 플루오르 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔베이 플루오르 게엠베하 filed Critical 솔베이 플루오르 게엠베하
Publication of KR20070018884A publication Critical patent/KR20070018884A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101300815B1 publication Critical patent/KR101300815B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/80Phosgene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/58Preparation of carboxylic acid halides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

클로로디플루오로메탄 또는 트리플루오로메탄을 염소의 존재시에 광, 바람직하게는 ≥280 nm의 파장을 가진 광으로 광화학적 산화시켜, 에칭 기체로 사용될 수 있는 카르보닐 플루오라이드를 제조할 수 있다.Chlorodifluoromethane or trifluoromethane can be photochemically oxidized with light in the presence of chlorine, preferably with a wavelength of ≥ 280 nm to produce carbonyl fluoride which can be used as an etching gas. .

카르보닐 플루오라이드, 염소, 광화학적 산화Carbonyl Fluoride, Chlorine, Photochemical Oxidation

Description

카르보닐 플루오라이드의 제조{PRODUCTION OF CARBONYL FLUORIDE}Production of Carbonyl Fluoride {PRODUCTION OF CARBONYL FLUORIDE}

본 발명은 광화학적 산화에 의한 카르보닐 플루오라이드 (플루오로포스겐)의 제조에 관한 것이다.The present invention relates to the preparation of carbonyl fluorides (fluorophosgene) by photochemical oxidation.

카르보닐 플루오라이드는 CVD 반응기의 세척을 위한 새로운 에칭 기체로서 제시되었다. 산업적 제조는 모노할로디플루오로메탄의 가열에 의하여 가능하다; EP-A-0 310255 참조. 과학 문헌들은 염소 존재시의 클로로디플루오로메탄의 광화학적 산화에 대하여 기재하였다; 문헌[E.O. Edney and D.J. Driscoll, Int. Journal of Chemical Kinetics, vol. 24 (1992), pages 1067 to 1081] 참조. 조사 셀에서의 HCFC-22의 함량은 ppm 범위 내이며, 압력은 700 torr이다. 목적은 각종 할로탄화수소의 대류권 분해 (tropospheric decomposition)에 대한 정보를 얻는 것이다.Carbonyl fluoride has been proposed as a fresh etch gas for cleaning CVD reactors. Industrial preparation is possible by heating monohalodifluoromethane; See EP-A-0 310255. Scientific literature describes photochemical oxidation of chlorodifluoromethane in the presence of chlorine; E.O. Edney and D.J. Driscoll, Int. Journal of Chemical Kinetics, vol. 24 (1992), pages 1067 to 1081. The content of HCFC-22 in the irradiation cell is in the ppm range and the pressure is 700 torr. The objective is to obtain information about the tropospheric decomposition of various halohydrocarbons.

문헌[V.A. Kuzmenko in Zhurnal Fizicheskoi Khimi 63 (1989), pages 1911 및 1912]에서는, IR 레이저를 사용하여 HCFC-22, 산소 및 염소로 이루어진 혼합물을 조사하였다.See V.A. Kuzmenko in Zhurnal Fizicheskoi Khimi 63 (1989), pages 1911 and 1912, investigated the mixture of HCFC-22, oxygen and chlorine using an IR laser.

문헌[Journal of Geophysical Research 81 (1976), pages 5765 to 5770, R. Atkinson, G.M. Breuer, J.N. Pitts, jr. and H.L. Sandoval]은 대류권 및 성층권 (stratosphere)에서의 이러한 화합물의 거동에 있어서의 HCFC-22의 광산화에 대하여 기재하였다. 본 반응은 20 내지 80 시간 동안 이산화질소 및 임의로는 N2O의 존재하에 낮은 압력에서 수행된다.Journal of Geophysical Research 81 (1976), pages 5765 to 5770, R. Atkinson, GM Breuer, JN Pitts, jr. and HL Sandoval, describe the photooxidation of HCFC-22 in the behavior of these compounds in the troposphere and stratosphere. The reaction is carried out at low pressure in the presence of nitrogen dioxide and optionally N 2 O for 20 to 80 hours.

다른 저자들은 과산화수소의 존재시의 HCFC-22의 광산화에 대하여 기재하였다.Other authors have described the photooxidation of HCFC-22 in the presence of hydrogen peroxide.

본 발명의 목적은 카르보닐 플루오라이드, C(O)F2의 기술적으로 유리하게 수행가능한 제조 방법을 특정하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명의 방법에 의하여 달성된다.It is an object of the present invention to specify a technically advantageously feasible process for the preparation of carbonyl fluoride, C (O) F 2 . This object is achieved by the method of the present invention.

본 발명에 따른 방법은 CHClF2 또는 CHF3를 산소로 광산화하여 C(O)F2를 제조하는 방법을 구체화한 것이다. 사용된 방사선 공급원은 바람직하게는 레이저 방사체가 아니고, 단일 파장으로 이루어져 있는 것이 아닌 50 nm 이상 (즉, 최저 파장을 갖는 광 분획과 최고 파장을 갖는 광분획이 50 nm 이상 떨어져 있음)을 포함하는 스펙트럼 범위를 가지는 입사광 (incident light)을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 방사선의 적어도 일부는 바람직하게는 280 nm 이상 가시광의 장파 말단, 즉 약 750 nm까지의 범위이다. 그러나, 이는 방사선이 전체 범위에 걸쳐서 연속적으로 방출되는 것을 의미하지는 않는다. 이러한 문맥에서, 용어 "광"은 "가시광"으로 한정되어 사용되지 않으며, 가시광 범위 밖의 방사선을 포함한다.The method according to the invention embodies a process for producing C (O) F 2 by photooxidizing CHClF 2 or CHF 3 with oxygen. The radiation source used is preferably not a laser emitter and has a spectrum that does not consist of a single wavelength but comprises at least 50 nm (ie the light fraction with the lowest wavelength and the light fraction with the highest wavelength are at least 50 nm apart). It is more preferable to use incident light having a range. At least some of the radiation is preferably in the range of 280 nm or more to the long-wave end of visible light, ie up to about 750 nm. However, this does not mean that the radiation is emitted continuously over the entire range. In this context, the term "light" is not limited to "visible light" and includes radiation outside the visible range.

CHClF2 (HCFC-22)를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 추가의 예시이다.Preference is given to using CHClF 2 (HCFC-22), which is a further illustration of the present invention.

반응기의 압력은 바람직하게는 적어도 주위 압력 (즉, 1 bar (abs.))에 해당한다. 또한, 더 높을 수도 있다. 압력은 바람직하게는 1 bar (abs.) 내지 11 bar (abs.)의 범위이다. 온도는 바람직하게는 20 내지 300 ℃의 범위, 바람직하게는 30 내지 300 ℃의 범위, 특히 30 내지 90 ℃의 범위, 더욱 특히 50 내지 90 ℃의 범위이다. 유리하게는, 압력 및 온도와 관련된 조건은 반응 혼합물이 기체상을 유지하도록 선택된다.The pressure in the reactor preferably corresponds to at least ambient pressure (ie 1 bar (abs.)). It may also be higher. The pressure is preferably in the range of 1 bar (abs.) To 11 bar (abs.). The temperature is preferably in the range from 20 to 300 ° C, preferably in the range from 30 to 300 ° C, in particular in the range from 30 to 90 ° C, more particularly in the range from 50 to 90 ° C. Advantageously, the conditions associated with pressure and temperature are chosen such that the reaction mixture maintains a gaseous phase.

압력이 없는 조건 하에서 조작하는 것이 매우 특히 바람직하다. 본 발명의 문맥 상, 용어 "압력이 없는 (pressureless)"은 주위 압력 (즉, 약 1 bar), 할로탄화수소 출발 물질 및 산소 기체 (또는 산소성 기체; 예를 들어 공기 또는 산소/비활성 기체 혼합물이 사용될 수 있음) 및 사용된 염소의 전달 압력, 및 반응에서 형성된 염화수소 기체의 결과로서 형성된 압력과 다르게 반응 혼합물에 작용하는 추가의 압력이 없다는 것을 의미한다. 그후, 반응기의 전체 압력은 전달 압력에 따라서 대략 2 bar (절대) 미만이며, 1.5 bar (절대) 미만이지만, 주위 압력 보다는 높다.Very particular preference is given to operating under pressureless conditions. In the context of the present invention, the term “pressureless” means that the ambient pressure (ie about 1 bar), halohydrocarbon starting material and oxygen gas (or oxygen gas; for example air or oxygen / inert gas mixture) Which may be used) and the pressure of delivery of chlorine used and the pressure formed as a result of the hydrogen chloride gas formed in the reaction, there is no additional pressure acting on the reaction mixture. The total pressure of the reactor is then less than approximately 2 bar (absolute), depending on the delivery pressure, but less than 1.5 bar (absolute), but higher than the ambient pressure.

선행기술과는 달리, HCFC-22는 ppm 범위가 아니라, 반응기 내에서 현저한 양으로 존재한다. 따라서, 반응 혼합물의 함량은 바람직하게는 5 몰% 이상, 바람직하게는 10 몰% 이상이다.Unlike the prior art, HCFC-22 is present in significant amounts in the reactor, not in the ppm range. Therefore, the content of the reaction mixture is preferably at least 5 mol%, preferably at least 10 mol%.

본 방법은 배치형 (batchwise)으로 또는 바람직하게는 연속적으로 수행될 수 있다. 본 과정은 출발 물질 (적절한 출발 화합물, 산소-함유 기체, 예를 들어 공기 또는 순수 산소 및 순수 염소)를 유동 기구 (flow apparatus)에 연속적으로 공급하고, 공급된 양에 따라서 반응 생성물 또는 반응 혼합물을 연속적으로 제거해 내는 것이다. 반응 도관 중의 평균 잔류 시간은 이롭게는 0.01 내지 30분이고, 바람직하게는 0.1 내지 3분이고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1.5분이다. 램프의 유형, 램프의 방사선 출력 및 조사 장치의 기하학적 파라미터를 비롯한 인자들에 의존적인 최적의 평균 잔류 시간은 단순한 수동 실험 및 예를 들어 기체 크로마토그래피에 의한 생성물 흐름의 분석에 의하여 측정할 수 있다. 반응 혼합물을 예를 들어, 반응기 내에 적절한 내부장치를 이용하여 격렬하게 소용될이치게 하는 것이 유리할 수도 있다. 배치형 조작의 경우의 최적의 잔류 시간은 동일한 방법으로 측정할 수 있다.The method can be carried out batchwise or preferably continuously. This process continuously supplies starting materials (appropriate starting compounds, oxygen-containing gases such as air or pure oxygen and pure chlorine) to the flow apparatus, and depending on the amount supplied the reaction product or reaction mixture It is removed continuously. The average residence time in the reaction conduit is advantageously from 0.01 to 30 minutes, preferably from 0.1 to 3 minutes, more preferably from 0.3 to 1.5 minutes. The optimal mean residence time dependent on factors including the type of lamp, the radiation output of the lamp and the geometrical parameters of the irradiation apparatus can be determined by simple manual experiments and analysis of the product flow, for example by gas chromatography. It may be advantageous to allow the reaction mixture to be used vigorously, for example using suitable internals in the reactor. The optimum residence time in the case of batch operation can be measured in the same way.

본 공정은 2종의 바람직한 실시태양, 구체적으로는 염소의 부재시에, 또는 바람직하게는 개시제로서 염소의 존재시에 수행될 수 있다. 개시제로서 염소의 존재시에는, 반응 혼합물에 대하여 작용시키기 위하여 특정 파장 범위, 구체적으로는 280 nm 미만은 허용하지 않는 것이 바람직하다. 상기 2종의 실시태양을 이하에서 예시한다.The process can be carried out in two preferred embodiments, specifically in the absence of chlorine, or preferably in the presence of chlorine as an initiator. In the presence of chlorine as an initiator, it is preferred not to allow a certain wavelength range, specifically less than 280 nm, to act on the reaction mixture. The above two embodiments are exemplified below.

그러므로, 한 실시태양은 염소 또는 다른 자유 라디칼 개시제 또는 활성화제의 부재시의 광산화에 관한 것이다. 예를 들어, 조사는 석영 유리를 통하여 일어나고, 광원과 반응 혼합물 사이에 배열되지 않은 반응기의 다른 성분들은 임의의 성분들, 예를 들어 보로실리케이트 유리 (이는, 특정 방사 분획을 여과한다; 이하 참조)로 만들어질 수 있다. 적절한 방사체는 예를 들어 250 내지 400 nm, 또는 600 nm 이하 범위의 방사선을 방출한다 (상기 스펙트럼은 상한 또는 하한을 넘어서 (예를 들면, 약 750 nm인 가시광의 영역까지) 확장될 수도 있다). 염소의 부재시, 280 nm 미만의 광이 반응 혼합물에 작용할 때는 중요하지 않다.Therefore, one embodiment relates to photooxidation in the absence of chlorine or other free radical initiators or activators. For example, irradiation takes place through quartz glass, and other components of the reactor that are not arranged between the light source and the reaction mixture are optional components, for example borosilicate glass (which filters a specific radiation fraction; see below). Can be made with Suitable emitters, for example, emit radiation in the range of from 250 to 400 nm, or up to 600 nm (the spectrum may extend beyond the upper or lower limit (eg to an area of visible light of about 750 nm)). In the absence of chlorine, it is not critical when less than 280 nm of light acts on the reaction mixture.

추가의 바람직한 실시태양은 CHClF2의 1몰 당 0.5 몰 이하의 염소 원소가 반응 혼합물에 존재하는 경우에 280 nm 이상의 파장의 광으로 조사하는 것인, 염소 원소의 존재시의 조사에 관한 것이다. CHClF2의 몰 당 0.01 내지 0.50 몰의 염소, 바람직하게는 0.03 내지 0.25 몰, 특히 0.05 내지 0.20 몰의 염소 원소를 사용하는 것이 바람직하다.A further preferred embodiment relates to irradiation in the presence of elemental chlorine, wherein up to 0.5 mole of elemental chlorine per mole of CHClF 2 is irradiated with light at a wavelength of at least 280 nm. Preference is given to using from 0.01 to 0.50 moles of chlorine, preferably from 0.03 to 0.25 moles, in particular from 0.05 to 0.20 moles of elemental chlorine per mole of CHClF 2 .

과산화수소, 오존 또는 산화질소, 예를 들어 N2O 또는 NO2는 바람직하게는 반응 혼합물에 첨가되지 않는다.Hydrogen peroxide, ozone or nitrogen oxides such as N 2 O or NO 2 are preferably not added to the reaction mixture.

HCFC-22 및 산소가 염소 원소의 존재시에 전환되고, 조사의 활성화가 파장 λ≥280 nm의 광으로 이루어질 때 전환율, 수율 및 선택성이 특히 높다. 이 경우, 280 nm 미만의 파장의 주파수는 주파수 스펙트럼 밖으로 본질적으로 차폐된다. 이는 280 nm 이상의 파장의 광 만을 방사하는 조사 램프를 사용하여 일어날 수 있고(있거나) 방사된 광으로부터 280 nm 미만의 주파수를 차폐하는 수단을 사용한다. 예를 들어, 280 nm 이상의 파장의 광 만을 투과하는 유리 (즉, 보다 짧은 파장의 방사선 분획은 여과해냄)를 통하여 조사하는 것이 가능하다. 이러한 목적에 있어서 적절한 유리는 예를 들어, 보로실리케이트 유리이다. 적절한 유리는 예를 들어 7 내지 13%의 B2O3, 70 내지 80%의 SiO2 및 2 내지 7%의 Al2O3 및 4 내지 8%의 Na2O + K2O 및 0 내지 5%의 알칼리토금속 산화물 (각 경우에 중량%임)을 함유한다. 보로실리케이트 유리의 공지된 상표는 듀란, 파이렉스 및 솔리덱스 (Duran, Pyrex and Solidex)이다.The conversion, yield and selectivity are particularly high when HCFC-22 and oxygen are converted in the presence of elemental chlorine, and the activation of the irradiation is made of light having a wavelength? In this case, frequencies of less than 280 nm are essentially shielded out of the frequency spectrum. This can occur using an irradiation lamp that only emits light of wavelengths above 280 nm and / or uses means to shield frequencies below 280 nm from the emitted light. For example, it is possible to irradiate through glass which transmits only light of wavelength 280 nm or more (that is, the radiation fraction of shorter wavelength is filtered out). Suitable glass for this purpose is, for example, borosilicate glass. Suitable glasses are for example 7 to 13% B 2 O 3 , 70 to 80% SiO 2 and 2 to 7% Al 2 O 3 and 4 to 8% Na 2 O + K 2 O and 0 to 5 % Alkaline earth metal oxide (in each case by weight). Known trademarks of borosilicate glass are Duran, Pyrex and Solidex.

조사에 있어서, ≥280nm의 파장의 (UV) 광 만을 방사하는 조사 램프가 특히 적절하다. 특히, 형광 튜브 (예를 들어, 필립스 (Philips) 제품)가 매우 적절하다. 그러한 램프로 석영 유리를 통하거나, 비교적 짧은 파장의 방사선 분획을 여과해내는 앞서 기재한 유리들을 통하여 조사를 수행하는 것이 가능하다. 선결조건은 사용되는 램프 또는 튜브가 염소 원소의 흡수 범위에서 방사한다는 것이다. 특히 적절한 형광 튜브 이외에, 예를 들어 조사 램프 (예를 들어, 중간-압력 또는 고압 수은 방사체)를 사용하는 것도 가능하며, 280 nm 미만의 영역의 임의의 선은 예를 들어 280 nm 이상의 파장의 광에만 투과성인 유리를 통한 조사에 의하여 여과해낸다. 사용가능한 유리는 앞서 기재하였다. 예를 들어, 도판트 (dopant)로 인하여 280 nm 이상의 바람직한 파장 범위 내에서만 또는 이 범위에서 우세하게 방사하는 램프, 예를 들어 고압 수은 램프가 또한 적절하다. 예를 들어, 고압 수은 방사체는 254 nm의 영역에서 매우 강한 밴드를 가지며, 이는 상기한 바와 같이 보로실리케이트 유리에 의하여 여과될 수 있다. 금속 요오드화물에 의하여 도핑된 고압 수은 방사체의 경우에, 이 선은 매우 억제된다. 도핑된 방사체가 사용될 때, 전환율이 정비례보다 더욱 급격하게 증가한다는 것은 놀라운 일이다. 특히 적절한 방사체는 요오드화 갈륨, 특히 요오드화 탈륨 또는 요오드화 카드뮴으로 도핑된 고압 수은 방사체이다. 그러한 도핑된 방사선 램프가 사용되는 경우, λ<280 nm인 비교적 짧은 파장의 방사선 분획이 또한 예를 들어 보로실리케이트 유리 중에서 조작되어 여과된다.In the irradiation, an irradiation lamp which emits only (UV) light having a wavelength of ≥ 280 nm is particularly suitable. In particular, fluorescent tubes (e.g., Philips) are very suitable. With such a lamp it is possible to carry out the irradiation through quartz glass or through the previously described glasses which filter out the radiation fraction of a relatively short wavelength. The precondition is that the lamp or tube used emits in the absorption range of the elemental chlorine. In addition to particularly suitable fluorescent tubes, it is also possible to use, for example, irradiation lamps (eg, medium-pressure or high-pressure mercury emitters), and any line in the region below 280 nm is for example light having a wavelength of at least 280 nm. Filter out by irradiation through the glass only permeable. Usable glasses have been described above. Also suitable are lamps, for example high-pressure mercury lamps, which emit predominantly within or within the preferred wavelength range of 280 nm or more, for example due to the dopant. For example, the high pressure mercury emitter has a very strong band in the region of 254 nm, which can be filtered by borosilicate glass as described above. In the case of high pressure mercury emitters doped with metal iodides, this line is very suppressed. It is surprising that when doped radiators are used, the conversion rate increases more rapidly than the direct proportion. Particularly suitable emitters are high pressure mercury emitters doped with gallium iodide, in particular thallium iodide or cadmium iodide. If such a doped radiation lamp is used, a relatively short wavelength radiation fraction with λ <280 nm is also manipulated and filtered, for example in borosilicate glass.

출발 물질과 산소 사이의 몰비는 넓은 범위 내에서 다양할 수 있으나, 출발 물질 1 몰 당 0.4 몰 이상의 산소가 적절하게 사용된다. 산소는 과량으로 사용될 수도 있다. 출발 물질과 산소의 몰비가 1:0.4 내지 1:5, 바람직하게는 1:0.4 내지 1:1, 특히 1:0.4 내지 1:0.9의 범위일 때, 특히 우수한 결과가 달성된다. 언급한 바와 같이, 산소는 공기의 형태로 사용될 수 있다. O2/비활성 기체 혼합물의 형태, 특히 순수 산소로서 산소를 사용하는 것이 바람직하다. 생성물 순도와 관련하여, 최소량의 물이 반응 중에 존재하는 것이 바람직하다 (예를 들어, 30 ppm 미만). 필요한 경우, 반응물은 공지된 방법으로 (예를 들어, 분자체를 이용하여) 포말함유 물 (entrained water)를 제거할 수 있다.The molar ratio between the starting material and oxygen can vary within wide ranges, but at least 0.4 moles of oxygen per mole of starting material are suitably used. Oxygen may be used in excess. Particularly good results are achieved when the molar ratio of starting material and oxygen is in the range from 1: 0.4 to 1: 5, preferably from 1: 0.4 to 1: 1, in particular from 1: 0.4 to 1: 0.9. As mentioned, oxygen can be used in the form of air. Preference is given to using oxygen in the form of an O 2 / inert gas mixture, in particular pure oxygen. With regard to product purity, it is preferred that a minimum amount of water is present during the reaction (eg less than 30 ppm). If desired, the reactants may remove the entrained water by known methods (eg, using molecular sieves).

본 발명에 따른 방법의 장점은 높은 선택성과 수율이다.An advantage of the process according to the invention is its high selectivity and yield.

하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 한정하는 것이 아니다.The following examples illustrate the invention and are not intended to be limiting.

실시예 1: 광화학적 반응에 의한 플루오로포스겐 (COF2)의 제조Example 1 Preparation of Fluorophosgene (COF 2 ) by Photochemical Reaction

반응식: CF2HCl + ½O2 → COF2 + HCl Scheme : CF 2 HCl + ½O 2 → COF 2 + HCl

배치 크기: 특정 실험들 참조 Batch size : see specific experiments

실험 과정 및 구성Experiment process and composition

사용된 반응 챔버는 냉각 핑거 (cooling finger) (듀란) 및 램프 샤프트 (lamp shaft) (석영 유리)가 있는 580 ml의 용적을 가진 듀란 유리 (Duran glass) 로부터 제조된 반응기이다. 기체는 반응기 바닥에 있는 유리 프리트 (glass frit)를 통하여 도입된다. 고압 수은 증기 방사체를 압축 공기로 냉각하였다.The reaction chamber used is a reactor made from Duran glass with a volume of 580 ml with a cooling finger (Duran) and a lamp shaft (Quartz glass). Gas is introduced through the glass frit at the bottom of the reactor. The high pressure mercury vapor emitter was cooled with compressed air.

실험 개시 시에, 처음에 압축 공기 냉각을 시작한 후, 램프를 발화시켰다. 대략 10분 후에, 방사체는 그의 출력 (500 또는 700 와트)에 이르렀다. 이제 기체의 도입을 시작하였다. 우선, HCFC-22 (R 22)의 도입을 시작한 후, 염소를 도입하고, 마지막으로 산소를 도입하여, 모두 3종의 반응물을 반응기로 도입하였다.At the start of the experiment, the lamp was first ignited after the start of compressed air cooling. After approximately 10 minutes, the emitter reached its output (500 or 700 watts). Now the gas has been introduced. First, the introduction of HCFC-22 (R 22) was started, then chlorine was introduced, and finally oxygen was introduced, and all three reactants were introduced into the reactor.

그후, 모든 기체를 일정한 비율로 동시에 계량하고, 반응기 챔버를 통하여 통과시켰다 ("소량의 염소"는 1 몰/h의 CHF2Cl 당 약 0.12 몰/h의 염소를 의미한다). 과량의 염소를 제거하고, 이를 HCl로 전환시키기 위하여 얻어진 생성물 기류 (gas stream)을 (대략 5%의 H2O2 용액으로 채워진) 세척병을 통하여 통과시켰다. 생성물 기류의 샘플을 세척병의 상류로 제거하였다.Thereafter, all gases were simultaneously metered at a constant rate and passed through the reactor chamber (“a small amount of chlorine” means about 0.12 mol / h of chlorine per 1 mol / h of CHF 2 Cl). Excess chlorine was removed and the resulting product gas stream was passed through a wash bottle (filled with approximately 5% H 2 O 2 solution) to convert it to HCl. Samples of product air stream were removed upstream of the wash bottle.

실험 1:Experiment 1:

배치: 0.5 몰의 R22/h Batch: 0.5 mole R22 / h

0.5 몰의 O2/h0.5 mol of O 2 / h

소량의 Cl2 Small amount of Cl 2

과정: 700 와트의 램프 출력 Process: 700 Watt Lamp Output

Figure 112006064664084-pct00001
Figure 112006064664084-pct00001

기체 샘플의 분석 평가 (모든 분석치는 공기 없이 계산한 것임) Analytical evaluation of gas samples (all assays calculated without air)

샘플:Sample:

Figure 112006064664084-pct00002
Figure 112006064664084-pct00002

실험 2:Experiment 2:

배치: 0.5 몰의 R22/h Batch: 0.5 mole R22 / h

0.5 몰의 O2/h0.5 mol of O 2 / h

소량의 Cl2 Small amount of Cl 2

과정: 500 와트의 램프 출력 Process: 500 Watts Lamp Output

Figure 112006064664084-pct00003
Figure 112006064664084-pct00003

분석 평가 (13.30에서의 샘플을 제외한 모든 분석치는 공기 없이 계산한 것임) Analytical Evaluation (all analyzes except samples at 13.30 are calculated without air)

Figure 112006064664084-pct00004
Figure 112006064664084-pct00004

Figure 112006064664084-pct00005
Figure 112006064664084-pct00005

실험 3:Experiment 3:

배치: 0.5 몰의 R22/h Batch: 0.5 mole R22 / h

0.5 몰의 O2/h0.5 mol of O 2 / h

소량의 Cl2 Small amount of Cl 2

과정: 500 와트의 램프 출력 Process: 500 Watts Lamp Output

Figure 112006064664084-pct00006
Figure 112006064664084-pct00006

분석 평가 (모든 분석치는 공기 없이 계산한 것임) Analytical Evaluation (all analyzes calculated without air)

샘플:Sample:

Figure 112006064664084-pct00007
Figure 112006064664084-pct00007

실시예 2: 광화학적 반응에 의한 플루오로포스겐 (COFExample 2: Fluorophosgene (COF) by Photochemical Reaction 22 )의 제조Manufacturing

(석영 유리 냉각 핑거는 있으며, Cl2은 없음)(With quartz glass cooling fingers, without Cl 2 )

실험 과정 및 구성Experiment process and composition

사용된 반응 챔버는 석영으로 제조된 냉각 핑거 및 램프 샤프트 (석영 유리)가 있는 580 ml의 용적을 가진 듀란 유리 (Duran glass)로부터 제조된 반응기였다. 기체는 반응기 바닥에 있는 유리 프리트를 통하여 도입되었다. 고압 수은 증기 방사체를 압축 공기로 냉각하였다. 실험 개시 시에, 처음에 압축 공기 냉각을 시작한 후, 램프를 발화시켰다. 대략 10분 후에, 방사체는 그의 출력에 이르렀다. 처음에 HCFC-22를 반응기 내로 도입한 후, 산소를 도입하였다.The reaction chamber used was a reactor made from Duran glass with a volume of 580 ml with a cooling finger made of quartz and a lamp shaft (quartz glass). Gas was introduced through the glass frit at the bottom of the reactor. The high pressure mercury vapor emitter was cooled with compressed air. At the start of the experiment, the lamp was first ignited after the start of compressed air cooling. After approximately 10 minutes, the emitter reached its output. HCFC-22 was first introduced into the reactor followed by oxygen.

그후, 상기 2종의 기체를 일정 비율로 동시에 계량하고, 반응 챔버를 통하여 통과시켰다. 얻어진 생성물 기류를 분석하였다.Thereafter, the two gases were simultaneously metered at a constant rate and passed through the reaction chamber. The obtained product air stream was analyzed.

실험 2.1:Experiment 2.1:

배치: 0.5 몰의 R22/h Batch: 0.5 mole R22 / h

0.4 몰의 O2/h 0.4 mol of O 2 / h

과정: 500 와트의 램프 출력 Process: 500 Watts Lamp Output

Figure 112006064664084-pct00008
Figure 112006064664084-pct00008

분석 평가Analytical Evaluation

샘플:Sample:

Figure 112006064664084-pct00009
Figure 112006064664084-pct00009

Figure 112006064664084-pct00010
Figure 112006064664084-pct00010

본 실시예들은 비교적 짧은 파장 분획 (λ<280 nm)이 여과된 광으로 염소 존재시에 수행하는 경우에, 특히 우수한 수율과 전환율이 얻어진다는 것을 나타낸다.These examples show that particularly good yields and conversions are obtained when a relatively short wavelength fraction (λ <280 nm) is carried out in the presence of chlorine with filtered light.

실시예 3: HCFC-22 대 O2의 몰비가 1: 0.8인 C(O)F2의 제조 Example 3 : Preparation of C (O) F 2 with a molar ratio of HCFC-22 to O 2 of 1: 0.8

대략 580 ml 용적의 상기 반응기 중에, HCFC-22, O2 및 Cl2를 1.0 몰/h의 HCFC-22, 0.8 몰/h의 O2 및 0.06 몰/h의 Cl2의 처리량으로 공급하여, 약 1분의 잔류 시간이 발생되었고, 서로 50℃에서 반응시켰다. In the reactor of about 580 ml volume, HCFC-22, O 2 and Cl 2 were fed at a throughput of 1.0 mol / h of HCFC-22, 0.8 mol / h of O 2 and 0.06 mol / h of Cl 2 , A residence time of 1 minute was generated and reacted with each other at 50 ° C.

0.8 몰/h의 HCFC-22, 0.64 몰/h의 O2 및 0.05 몰/h의 Cl2의 처리량으로 실험을 반복하였다.The experiment was repeated with a throughput of 0.8 mol / h HCFC-22, 0.64 mol / h 0 2 and 0.05 mol / h Cl 2 .

우수한 전환율로 대략 99.0 내지 99.3%의 C(O)F2 의 선택성이 얻어졌다.Excellent selectivity of C (O) F 2 of approximately 99.0 to 99.3% was obtained.

카르보닐 플루오라이드는 통상의 방법, 예를 들어 저온 증류 또는 압력 증류에 의하여 단리될 수 있다.Carbonyl fluoride can be isolated by conventional methods such as low temperature distillation or pressure distillation.

Claims (9)

출발 화합물로서 CHClF2 또는 CHF3을 산소로 광산화시켜 C(O)F2를 제조하는 방법이며, C (O) F 2 is prepared by photooxidizing CHClF 2 or CHF 3 as oxygen as a starting compound, 출발 화합물과 산소의 몰비는 1:0.4 이상이며, 50 nm 이상인 스펙트럼 범위를 갖는 광이 조사되고, The molar ratio of the starting compound and oxygen is at least 1: 0.4, and light having a spectral range of at least 50 nm is irradiated, 280 nm 미만을 포함하는 파장을 가질 수 있는 입사광으로 염소 없이 조사를 수행하거나, 280 nm 이상의 파장의 광으로 염소 원소의 존재시에 조사를 수행하며, 이 경우 반응 혼합물 중에 CHClF2 또는 CHF3 1몰 당 0.50 몰 이하의 염소 원소가 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.Irradiation is carried out without chlorine with incident light which may have a wavelength of less than 280 nm, or irradiation in the presence of elemental chlorine with light of a wavelength of at least 280 nm, in which case 1 mole of CHClF 2 or CHF 3 in the reaction mixture Less than 0.50 mole of chlorine element per sugar. 제1항에 있어서, CHClF2 또는 CHF3 1몰 당 염소 원소 0.05 내지 0.20 몰이 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.The process of claim 1, wherein 0.05 to 0.20 moles of chlorine element are present per mole of CHClF 2 or CHF 3 . 제1항에 있어서, 상기 출발 화합물과 산소의 몰비가 1:0.4 내지 1:5인 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the molar ratio of the starting compound and oxygen is 1: 0.4 to 1: 5. 제1항에 있어서, 20 내지 300℃의 온도에서 조사를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the irradiation is carried out at a temperature of 20 to 300 ° C. 제1항에 있어서, 1 내지 11 bar (abs.)의 압력에서 조사를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the irradiation is carried out at a pressure of 1 to 11 bar (abs.). 제1항에 있어서, 반응물이 기체상으로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the reactant is in the gas phase. 제1항에 있어서, 상기 반응을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the reaction is carried out continuously. 제7항에 있어서, 반응기 중의 평균 잔류 시간이 0.1 내지 3분인 것을 특징으로 하는 방법.8. The process of claim 7, wherein the average residence time in the reactor is from 0.1 to 3 minutes. 제1항에 있어서, 출발 물질로 CHClF2를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein CHClF 2 is used as starting material.
KR1020067018250A 2004-03-08 2005-02-09 Production of carbonyl fluoride KR101300815B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04005421A EP1574478A1 (en) 2004-03-08 2004-03-08 Preparation of carbonyl difluoride
EP04005421.5 2004-03-08
PCT/EP2005/001281 WO2005085129A2 (en) 2004-03-08 2005-02-09 Production of carbonyl fluoride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070018884A KR20070018884A (en) 2007-02-14
KR101300815B1 true KR101300815B1 (en) 2013-08-26

Family

ID=34814253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067018250A KR101300815B1 (en) 2004-03-08 2005-02-09 Production of carbonyl fluoride

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7880039B2 (en)
EP (2) EP1574478A1 (en)
JP (1) JP5007220B2 (en)
KR (1) KR101300815B1 (en)
CN (1) CN1930081B (en)
CA (1) CA2557973C (en)
TW (1) TWI361795B (en)
WO (1) WO2005085129A2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1652814A1 (en) 2004-10-27 2006-05-03 Solvay Fluor GmbH Process for separating gases
TW200808656A (en) 2006-04-27 2008-02-16 Solvay Fluor Gmbh Reversible water-free process for the separation of acid-containing gas mixtures
JP2010533678A (en) * 2007-07-20 2010-10-28 ゾルファイ フルーオル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Process for obtaining purified hydrofluoroalkanes
CN102171138B (en) * 2008-10-06 2013-04-17 昭和电工株式会社 Process for producing carbonyl difluoride
CN101735034B (en) * 2009-12-18 2013-01-16 杭州原正化学工程技术装备有限公司 Method for preparing trifluoroacetyl chloride
US8546416B2 (en) 2011-05-27 2013-10-01 Novartis Ag 3-spirocyclic piperidine derivatives as ghrelin receptor agonists
JP2015525202A (en) 2012-05-03 2015-09-03 ノバルティス アーゲー L-malate salt of 2,7-diaza-spiro [4,5] dec-7-yl derivative as ghrelin receptor agonist and its crystalline form
EP2705893A1 (en) 2012-09-05 2014-03-12 Solvay SA Process for separating acid-containing gas mixtures
WO2021045105A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 国立大学法人神戸大学 Method for producing carbonyl halide
JPWO2022172745A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18
WO2022172744A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18 国立大学法人神戸大学 Method for producing carbonyl halide

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0310255A1 (en) 1987-09-14 1989-04-05 STAUFFER MANAGEMENT COMPANY c/o ICI AMERICAS INC. Production of carbonyl difluoride
DE19650212A1 (en) * 1996-12-04 1998-06-18 Solvay Fluor & Derivate Manufacture of carboxylic acid fluorides
US6051682A (en) 1996-12-23 2000-04-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of fluoropolymers in carbon dioxide
PL356095A1 (en) 1999-11-12 2004-06-14 North Carolina State University Continuous process for making polymers in carbon dioxide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NEVE DE MEVERGNIES M: Vibrational photochemistry of fluoroform induced by CO2 laser pulses" INFRARED PHYSICS UK, vol.25, no. 1-2 February 1985, pages 175-189. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20070197826A1 (en) 2007-08-23
TW200540108A (en) 2005-12-16
JP2007527841A (en) 2007-10-04
EP1723075B1 (en) 2012-10-17
EP1574478A1 (en) 2005-09-14
WO2005085129A2 (en) 2005-09-15
CA2557973A1 (en) 2005-09-15
CA2557973C (en) 2012-07-24
JP5007220B2 (en) 2012-08-22
CN1930081B (en) 2011-12-07
WO2005085129A3 (en) 2006-02-02
EP1723075B8 (en) 2013-01-16
CN1930081A (en) 2007-03-14
KR20070018884A (en) 2007-02-14
US7880039B2 (en) 2011-02-01
EP1723075A2 (en) 2006-11-22
TWI361795B (en) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101300815B1 (en) Production of carbonyl fluoride
US20040016633A1 (en) UV-activated chlorination process
US6551469B1 (en) Photochlorination of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane
Jacobs et al. An experimental study on the photochemistry and vibrational spectroscopy of three isomers of Cl2O2 isolated in cryogenic matrixes
US5569782A (en) Process for preparing polyfluorochlorocarbonyl chlorides and perfluorocarbonyl chlorides with addition of chlorine
JP2003095636A (en) Manufacturing method for tetrafluorosilane and its use
JP5266902B2 (en) Method for producing fluorine-containing olefin compound
Jungkamp et al. UV absorption cross-section data for the hypochlorites ROCl (R H, CH3, C2H5, i-C3H7, tert-C4H9)
Dodd et al. 282. The photolysis of trifluoroacetaldehyde
JP3868493B2 (en) Production of difluorochloroacetyl chloride and dichloroacetyl chloride
EP0325273B1 (en) Method for the enrichment of carbon 13 by means of laser irradiation
Mason 865. Perfluoroalkyl compounds of nitrogen. Part VI. The photolysis of trifluoronitrosomethane
McMillan et al. Nitrosomethane Formation in Photolysis of t-Butyl Nitrite
KR100285073B1 (en) Vapor Chlorination of Difluoromethyl Methyl Ether
JP4953196B2 (en) Separation and concentration method of oxygen 18 by laser
JP3214065B2 (en) Method for producing difluorobromoacetyl fluoride
JPH06234671A (en) Synthesis of perfluoroalkyl bromide by photochemical bromination of corresponding iodide
Machara et al. Multiphoton ionization of chloromethanes with 193-nm excimer laser radiation in argon matrices
US2908622A (en) Photochemical preparation of formaldehyde
JP2759182B2 (en) Method for producing perfluoroethyl methyl ether
FI82232C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KISELHALOGENID.
SHOCK-HEATED High Temperature Spectroscopy
Weibel et al. Photochemical and thermal decomposition of perfluoroglutaryl dichloride in the gas phase
JPH01194931A (en) Concentration of 13c by using laser
Bayliss et al. Cyclisation in the gas phase photolysis of neopentyl bromide

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee